PTH检测,除了绝对数值外,还需要关注哪些问题?
甲状旁腺激素(PTH)由甲状旁腺细胞分泌,含84个氨基酸,与肾或骨的PTH1R结合,发挥升钙降磷的调节作用,是评估矿物质及骨代谢紊乱(CKD-MBD)的关键指标。
PTH受胞外血清钙离子浓度调节,以超日节律分泌(每分钟发生变化)。健康个体的PTH以持续性分泌为主,另外30%以每10-30分钟将发生一次高频低幅的脉冲式分泌。
但对于CKD患者,当GFR下降,FGF-23逐渐上升,近端肾小管上皮细胞1α羟化酶的表达受到抑制,导致骨化三醇合成不足,低钙促进PTH水平上调;CKD患者磷的潴留也会同样导致PTH的水平升高。
全段PTH1-84释放入血后极不稳定,半衰期仅有2-5min,血液循环中的PTH分子包括全段PTH1-84(i-PTH)、氨基端片段(N-PTH)、羧基端片段(C-PTH)及中间段PTH(M-PTH)等。
KDIGO指南目前推荐以PTH正常值上限的2-9倍作为透析患者PTH的靶目标范围,并作为骨状态的参考指标(2C)。PTH测定值高于目标范围表明可能为高转运骨病(特异性86%),而低于目标范围表明可能为低转运性骨病(敏感性66%)。然而,维持PTH水平在推荐范围内,并不能排除高转运或低转运骨病的可能。
那么,在临床中,当CKD患者的PTH水平在300 pg/mL时,意味着什么?
在参照指南比较指标前,或许应当先回答一个问题:采用的PTH检测方法是什么?
2006年,Souberbielle等研究者报告,通过不同的检测方法检测时,测出的PTH水平在最高值和最低值之间的最大差异可高达4倍。因此,“300pg/ml ”实际上可能根据不同方法测出显示值160或638pg/ml。15年过去后,现在这一情况并未出现本质改变,根据英国国家外部质量评估局(UK NEQAS)的数据,使用10pg的合成PTH,在某些检测中可以测出24pg的PTH水平。造成这种差异的原因是--现有的各种PTH检测方法缺乏标准化。
过去数十年间,PTH的检测方法历经了三代更迭。1963年,第一代放射免疫法(RIA)直接对于抗原(PTH)进行放射标记,称为“第一代检测方法”。此后,随着免疫放射法(IRMAs)的发展,诞生了“第二代检测方法”和“第三代检测方法,即对抗体进行标记及检测。
图1:第二代PTH检测中使用的氨基端抗体(上图绿色部分)可以识别大约对应于7-25位氨基酸的多肽区域,因此,它们可以识别7-84 PTH片段(右上图),该片段在CKD患者的血清中积累,比1-84 PTH的半衰期更长。相比之下,第三代PTH检测中使用的抗体(下图红色部分)可以特异识别具有生物活性的1-84 PTH,而不识别 7-84 PTH片段。
既往认为,第二代检测方法测出的是活性PTH1-84,故称“全段甲状旁腺素(iPTH)”。后发现检测抗体与C-PTH 7-84发生交叉反应,而导致特异性不足。且C-PTH 7-84在透析患者中大量蓄积,并可拮抗1-84PTH升钙排磷的生理活性。
同时,不同检测方法测量值的差异较大,又进一步加深了其局限。在一项对比研究中,以Allegro iPTH检测法为基准,Souberbielle等研究人员发现,CKD患者应用其他若干第二代检测方法的中值偏倚范围达-45%至+38%。
目前,KDOQI指南和KDIGO指南推荐的PTH靶目标范围,即是基于二代的Allegro iPTH检测法建立的。KDOQI指南建议PTH目标范围为150-300 pg/mL,但KDIGO指南因不同检测方法的结果差异,推荐使用正常值上限的2-9倍作为目标范围。
而第三代PTH检测方法可以特异性地识别1-84PTH,但因无法检测及判断具有拮抗作用的C-PTH 7-84而存一定局限。此外,存在成本较高、普及率低,以及缺乏临床应用数据和尚未被指南采用等不足之处。
据推测,第三代与第二代方法测得的结果间(即whole‐PTH/iPTH)存在一定的比例关系,但该比例在不同研究中差别较大(25-89%)。一项小规模研究中,Gannagé‐Yared等人员对血液透析患者的研究发现,PTH水平较低时,两代检测结果相关性较强,但随着PTH的升高相关性逐渐减弱,该结果可能与透析患者C-PTH 7-84的蓄积有关。使用第三代检测方法对严重的继发性或三发性甲旁亢患者是否具有更积极的临床意义尚有待进一步研究。
那么,是否可以实现所有PTH检测的标准化?
答案是肯定的,但要达到这个目的,需要使用通用的参比制剂(如人重组PTH)来校准所有的PTH检测。此外,还需要通用的检测方法(如液相色谱-串联质谱法),能够非常准确地测定校准物和参考样品的PTH水平,将极大提升普通人群中的检测准确性。
但对CKD患者来说,仍存在特异的干扰因素。对于第三代PTH检测,使用的抗体只会特异性地识别1-84PTH。但第二代PTH检测中使用的抗体会与其他一些非1-84PTH片段发生交叉反应,这些片段的半衰期比1-84PTH长,并在CKD患者的血液中累积, 在不同患者的含量可能大不相同。其中,英国NEQAS报道,第二代PTH检测对7-84PTH的交叉反应率在50%~150%之间。据此推测,如果一个CKD患者的“真实”PTH水平为300pg/ml,但血清中积累了25%的大N-截断片段,正确校准的第二代PTH检测可以得到337.5~450pg/ml的PTH值。
因此,为了规避这一问题,KDIGO指南建议使用正常上限的2-9倍作为PTH的靶目标范围。在参考其他指南如KDOQI指南150-300pg/ml,JSDT指南60-240pg/ml的靶目标范围时,临床实践中也需尽量使用标准统一的iPTH检测方法,并注意关注变化趋势,而非绝对数值。但同时需要考虑25-羟基维生素D和肾功能,以及钙和磷的水平,同时考虑骨外钙化、骨折等并发症的存在,综合确定用药方案。
总结
目前,第二代检测方式在临床应用上依然是最广泛的,但二代除识别全段PTH(iPTH)外,与C-PTH的交叉反应,造成检测数值的不准确。各类方法检测PTH的结果存在显著的差异,肾病医护人员须了解患者使用的检测方法,并特别注意更换治疗单位或检测方法时可能带来的PTH检测结果差异。此外,相对于iPTH的绝对值,更需关注iPTH的变化趋势。
同时,CKD-MBD的管理应综合考虑PTH、钙、磷、以及影像学检查的检测结果和变化趋势,并结合BSAP等多种骨代谢标志物共同判断,必要时实施骨活检。通过拟钙剂西那卡塞、磷结合剂、活性维生素D等药物的合理使用,实现最佳的患者预后。
参考文献:
[1]Etienne Cavalier. What does a PTH of 300 pg/mL actually mean? [J]Nephrol Dial Transplant (2021) 36: 426–427.doi: 10.1093/ndt/gfz163
[2]Soliman, Mohanad, Hassan, Waleed,et al. PTH assays in dialysis patients: Practical considerations. [J] Seminars in Dialysis. 2018.32(4)